【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本說(shuō)明書(shū)涉及激光切割，尤其涉及一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法、設(shè)備及介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、激光切割機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其高精度、高速度以及非接觸式的切割特性，使得它在金屬加工、航空航天、汽車(chē)制造、電子器件、醫(yī)療器械等多個(gè)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。在激光切割過(guò)程中由于金屬等材料的板材在生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生形變或位置偏移，因此在進(jìn)行金屬板材或其他硬質(zhì)材料的精確切割之前，尋邊操作是不可或缺的一個(gè)步驟，它對(duì)于確保切割精度、提高材料利用率以及保護(hù)設(shè)備安全具有重要意義。
2、當(dāng)前常用的尋邊方式一般是電容尋邊方式。電容尋邊工藝雖然能夠滿足一定的加工需求，但是操作界面設(shè)置參數(shù)很多，需要設(shè)置的數(shù)據(jù)也很多，調(diào)試人員的技能水平和熟練程度影響最終的使用效果和穩(wěn)定性例如：若板材尺寸設(shè)置錯(cuò)誤、板材傾斜度過(guò)大或激光頭初始位置選取不當(dāng)，可能會(huì)造成機(jī)械損壞，存在一定的安全隱患。此外，現(xiàn)有的視覺(jué)尋邊方式往往對(duì)光照條件有較高要求，光照過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱都可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，進(jìn)而影響尋邊定位的精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法、設(shè)備及介質(zhì)。
2、本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例采用下述技術(shù)方案：
3、本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，方法包括：
4、根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)，并使所述預(yù)置相機(jī)基于所述初
5、基于所述初始圖像內(nèi)各點(diǎn)的像素信息，確定不同亮度區(qū)間的圖像像素分布情況，以根據(jù)所述圖像像素分布情況確定所述初始圖像的亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度；
6、根據(jù)所述亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度對(duì)所述初始圖像進(jìn)行調(diào)整，獲得當(dāng)前圖像，以對(duì)所述當(dāng)前圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割獲得板材圖像；
7、對(duì)所述板材圖像進(jìn)行邊緣缺陷彌補(bǔ)，以根據(jù)彌補(bǔ)后板材圖像確定板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息；
8、根據(jù)所述板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息與所述預(yù)置相機(jī)的相機(jī)參數(shù)對(duì)所述板材進(jìn)行角點(diǎn)的粗定位，以將角點(diǎn)位置移動(dòng)到視野中間，并移動(dòng)所述預(yù)置相機(jī)進(jìn)行二次拍照以計(jì)算獲得板材的主方向角度。
9、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，獲取當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，根據(jù)所述光照強(qiáng)度值確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)之前，所述方法還包括：
10、將所述當(dāng)前激光切割機(jī)的激光頭發(fā)出的激光點(diǎn)與預(yù)置標(biāo)定板中心進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，以基于所述預(yù)置相機(jī)確定所述激光點(diǎn)的第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)；其中，所述預(yù)置標(biāo)定板位于所述預(yù)置相機(jī)視野內(nèi)的固定位置；
11、移動(dòng)所述當(dāng)前激光切割機(jī)的激光頭，以使所述視野的中心處與所述預(yù)置標(biāo)定板的中心重合，并基于所述預(yù)置相機(jī)確定所述激光點(diǎn)的第二坐標(biāo)位置；
12、移動(dòng)所述當(dāng)前激光切割機(jī)的激光頭，以使所述視野的左上角與所述預(yù)置標(biāo)定板的中心重合，并基于所述預(yù)置相機(jī)確定所述激光點(diǎn)的第三坐標(biāo)位置；
13、基于相機(jī)標(biāo)定算法對(duì)所述第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述第三坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述預(yù)置標(biāo)定板的已知幾何特征進(jìn)行處理，獲得相機(jī)畸變參數(shù)；
14、基于所述相機(jī)畸變參數(shù)對(duì)預(yù)置相機(jī)所拍攝的圖像進(jìn)行校正，以基于校正后的圖片提取所述激光頭中心點(diǎn)和相機(jī)視野中心點(diǎn)的相對(duì)距離。
15、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)，并使所述預(yù)置相機(jī)基于所述初始曝光參數(shù)與所述初始亮度參數(shù)進(jìn)行拍照，獲得初始圖像，具體包括：
16、獲取當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，以確定所述光照強(qiáng)度值所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度等級(jí)；
17、基于預(yù)設(shè)參數(shù)映射表，獲取與所述對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)；
18、將查找到的初始曝光參數(shù)和初始亮度參數(shù)發(fā)送到預(yù)置相機(jī)，通過(guò)相機(jī)的控制接口進(jìn)行設(shè)置，以使所述預(yù)置相機(jī)基于所述初始曝光參數(shù)與所述初始亮度參數(shù)進(jìn)行拍照，獲得初始圖像。
19、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，基于所述初始圖像內(nèi)各點(diǎn)的像素信息，確定不同亮度區(qū)間的圖像像素分布情況，以根據(jù)所述圖像像素分布情況確定所述初始圖像的亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度，具體包括：
20、遍歷所述初始圖像中的像素點(diǎn)獲得各點(diǎn)的像素信息，以基于所述像素信息確定各像素點(diǎn)的亮度值；
21、統(tǒng)計(jì)各亮度區(qū)間內(nèi)的像素?cái)?shù)量，獲得統(tǒng)計(jì)結(jié)果，以基于所述統(tǒng)計(jì)結(jié)果構(gòu)建所述初始圖像所對(duì)應(yīng)的亮度分布直方圖；
22、根據(jù)所述亮度分布直方圖確定不同亮度區(qū)間的圖像像素分布情況；其中，所述圖像像素分布情況包括：像素?cái)?shù)量、像素占比；
23、根據(jù)不同亮度區(qū)間的所述像素?cái)?shù)量與所述像素占比進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，以根據(jù)加權(quán)計(jì)算結(jié)果確定所述初始圖像的亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度。
24、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述當(dāng)前圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割獲得板材圖像，具體包括：
25、基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分割算法對(duì)所述當(dāng)前圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割獲得板材圖像；其中，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分割算法對(duì)所述當(dāng)前圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割獲得板材圖像之前，所述方法還包括：
26、采集所述當(dāng)前激光切割機(jī)的場(chǎng)景圖像，并基于所述場(chǎng)景圖像構(gòu)建圖像數(shù)據(jù)集；其中，所述圖像數(shù)據(jù)集中各場(chǎng)景圖像在板材和背景的分界邊緣具有標(biāo)注；
27、將所述圖像數(shù)據(jù)集輸入所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行迭代訓(xùn)練，以獲得符合要求的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分割算法。
28、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述板材圖像進(jìn)行邊緣缺陷彌補(bǔ)，以根據(jù)彌補(bǔ)后板材圖像確定板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息，具體包括：
29、對(duì)所述板材圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，以確定所述板材圖像所對(duì)應(yīng)的灰度圖像，并對(duì)所述對(duì)應(yīng)的灰度圖像進(jìn)行高斯濾波，獲得去噪后的灰度圖像；
30、對(duì)所述去噪后的灰度圖像進(jìn)行腐蝕處理與膨脹處理，獲得待彌補(bǔ)板材圖像；
31、根據(jù)邊緣檢測(cè)算子對(duì)所述待彌補(bǔ)板材圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，確定所述待彌補(bǔ)板材圖像的邊緣檢測(cè)結(jié)果；
32、將所述邊緣檢測(cè)結(jié)果輸入預(yù)置機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以對(duì)所述待彌補(bǔ)板材圖像進(jìn)行邊緣缺陷彌補(bǔ)；
33、根據(jù)最小二乘算法對(duì)彌補(bǔ)后的板材圖像進(jìn)行邊緣擬合，獲得邊緣線，以基于角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)所述邊緣線進(jìn)行處理，獲得所述板材的角點(diǎn)坐標(biāo)信息。
34、可選地，在本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息與所述預(yù)置相機(jī)的相機(jī)參數(shù)對(duì)所述板材進(jìn)行角點(diǎn)的粗定位，以將角點(diǎn)位置移動(dòng)到視野中間，具體包括：
35、基于所述板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息與所述視野的中心位置，確定板材角點(diǎn)與所述視野的中心位置之間的偏移量，并基于預(yù)置反正切函數(shù)獲得板材角點(diǎn)與所述視野的中心位置之間的角度值；
36、基于所述偏移量所述預(yù)置相機(jī)的焦距以及預(yù)置縮放比例的乘積，確定板材角點(diǎn)與所述視野的中心位置之間的實(shí)際距離；...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)之前，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)，并使所述預(yù)置相機(jī)基于所述初始曝光參數(shù)與所述初始亮度參數(shù)進(jìn)行拍照，獲得初始圖像，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，基于所述初始圖像內(nèi)各點(diǎn)的像素信息，確定不同亮度區(qū)間的圖像像素分布情況，以根據(jù)所述圖像像素分布情況確定所述初始圖像的亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，對(duì)所述當(dāng)前圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割獲得板材圖像，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，對(duì)所述板材圖像進(jìn)行邊緣缺陷彌補(bǔ)，以根據(jù)彌
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，根據(jù)所述板材角點(diǎn)坐標(biāo)信息與所述預(yù)置相機(jī)的相機(jī)參數(shù)對(duì)所述板材進(jìn)行角點(diǎn)的粗定位，以將角點(diǎn)位置移動(dòng)到視野中間，具體包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，移動(dòng)所述預(yù)置相機(jī)進(jìn)行二次拍照以計(jì)算獲得板材的主方向角度，具體包括：
9.一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：
10.一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令能夠：執(zhí)行上述權(quán)利要求1-8任一所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)之前，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前激光切割機(jī)所處環(huán)境的光照強(qiáng)度值，確定預(yù)置相機(jī)的初始曝光參數(shù)與初始亮度參數(shù)，并使所述預(yù)置相機(jī)基于所述初始曝光參數(shù)與所述初始亮度參數(shù)進(jìn)行拍照，獲得初始圖像，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方法，其特征在于，基于所述初始圖像內(nèi)各點(diǎn)的像素信息，確定不同亮度區(qū)間的圖像像素分布情況，以根據(jù)所述圖像像素分布情況確定所述初始圖像的亮度調(diào)整方向與調(diào)整幅度，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光切割機(jī)的尋邊定位方...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張振，石立，孔文一，張敏，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：濟(jì)南邦德激光股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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